DE102013105596B4

DE102013105596B4 - Press and method for operating the press

Info

Publication number: DE102013105596B4
Application number: DE102013105596.6A
Authority: DE
Inventors: Marcus Kosse
Original assignee: L Schuler GmbH
Current assignee: L Schuler GmbH
Priority date: 2013-05-31
Filing date: 2013-05-31
Publication date: 2015-10-29
Anticipated expiration: 2033-06-01
Also published as: DE102013105596A1; WO2014191284A1

Abstract

Presse (10) mit einem von einem Pressenantrieb (15) angetriebenen Pleuel (19),
mit einem Stößel (12), der an einem Pleuelzapfen (20) gelagert ist und über den Pleuelzapfen (20) mit dem Pleuel (19) verbunden ist, wobei der Pressenantrieb (15) den Stößel (12) zwischen einem oberen Umkehrpunkt (OT) und einem unteren Umkehrpunkt (UT) in einer Hubrichtung (H) bewegt,
mit einem auf dem Pleuelzapfen (20) angeordneten Exzenter (21),
und mit einem den Pleuelzapfen (20) um eine Drehachse (D) antreibenden Drehantrieb (30),
mit einer Steuereinrichtung (37) zur Steuerung des Drehantriebes (30), die dazu eingerichtet ist, den Drehantrieb (30) während des durch den Pressenantrieb (15) bewirkten Arbeitshubes vom oberen Umkehrpunkt (OT) zum unteren Umkehrpunkt (UT) anzutreiben, um die Stößel-Bewegungskennlinie (z) des Stößels (12) während des Umformens eines Werkstückes zu verändern.Press (10) with a connecting rod (19) driven by a press drive (15),
with a plunger (12) which is mounted on a crankpin (20) and is connected to the connecting rod (19) via the crankpin (20), wherein the press drive (15) moves the plunger (12) between an upper reversal point (OT) and a lower reversal point (UT) in a stroke direction (H) moves,
with an eccentric (21) arranged on the connecting rod (20),
and with a rotary drive (30) driving the connecting rod (20) about a rotation axis (D),
with a control device (37) for controlling the rotary drive (30) which is adapted to drive the rotary drive (30) during the working stroke caused by the press drive (15) from the upper reversal point (OT) to the lower reversal point (UT) To change plunger movement characteristic (z) of the plunger (12) during the forming of a workpiece.

Description

Die Erfindung betrifft eine Presse mit einem von einem Pressenantrieb angetriebenen Pleuel, das mit einem Stößel verbunden ist. Über das Pleuel und den Pressenantrieb wird der Stößel in eine Hubrichtung zwischen einem oberen Umkehrpunkt und einem unteren Umkehrpunkt bewegt. Diese Bewegung des Stößels zwischen seinen beiden Umkehrpunkten kann zum Beispiel in Abhängigkeit von der Zeit eine sinus- bzw. kosinusförmige Bewegungskennlinie darstellen.The invention relates to a press with a driven by a press drive connecting rod, which is connected to a plunger. About the connecting rod and the press drive, the plunger is moved in a stroke direction between an upper reversal point and a lower reversal point. This movement of the plunger between its two reversal points can represent, for example, a sinusoidal or cosinusoidal motion characteristic as a function of time.

Es ist grundsätzlich bekannt, Pressen mit einem zweiten Antrieb auszustatten, um diese Bewegungskennlinie zu modifizieren. Beispielsweise beschreibt DE 10 2006 056 520 A1 eine Presse mit Kurvenkorrektur. Die Presse weist ein Getriebe mit zwei Getriebeeingängen auf. Die beiden Getriebeeingänge sind mit jeweils einer Antriebsquelle verbunden, so dass eine insgesamt modifizierte bzw. modulierte Antriebsbewegung ausführbar ist. Dadurch lässt sich z. B. die Stößelgeschwindigkeit vor dem Aufsetzen auf das Werkstück kurzzeitig auf Null oder nahe bei Null reduzieren, so dass der Stößel sanft auf das Werkstück aufsetzen kann.It is basically known to provide presses with a second drive in order to modify this movement characteristic. For example, describes DE 10 2006 056 520 A1 a press with curve correction. The press has a transmission with two transmission inputs. The two transmission inputs are each connected to a drive source, so that a total of modified or modulated drive movement is executable. This can be z. For example, reduce the ram speed to zero or close to zero for a short time before seating on the workpiece, so that the ram can gently seat on the workpiece.

DE 10 2010 060 103 A1 beschreibt eine Ziehpresse mit dynamisch optimierter Blechhaltung. Der Stößel ist über ein Koppelgetriebe oder ein Kurvengetriebe mit einem Servomotor verbunden. Durch das Koppelgetriebe wird eine gleichmäßige Drehbewegung des Servomotors in eine periodische Bewegung zwischen den Umkehrpunkten umgewandelt. Dabei wird eine Bewegung erzeugt, so dass der Stößel den unteren Umkehrpunkt zu wenigstens zwei verschiedenen Zeitpunkten einnimmt. Dies wird durch eine entsprechende Ansteuerung der Servomotoren erreicht. DE 10 2010 060 103 A1 describes a drawing press with dynamically optimized sheet metal holding. The plunger is connected via a coupling gear or a cam gear with a servo motor. The coupling mechanism converts a uniform rotational movement of the servomotor into a periodic movement between the reversal points. In this case, a movement is generated, so that the plunger assumes the lower reversal point at least two different times. This is achieved by a corresponding control of the servomotors.

Bei der aus DE 2 048 109 bekannten Exzenterpresse ist eine Verstellvorrichtung zur Einstellung des Arbeitsabstandes zwischen dem Stößel und dem Pressentisch vorhanden. Hierfür ist ein Verstellmotor über eine Teleskopwelle mit einer Schnecke verbunden. Die Schnecke steht mit einem Schneckenrad einer Exzenterbuchse im Eingriff. Über eine Drehung der Exzenterbuchse kann die Position des Stößels in Hubrichtung beim Einrichten der Presse justiert werden.At the DE 2 048 109 known eccentric press is an adjustment for adjusting the working distance between the plunger and the press table available. For this purpose, an adjusting motor is connected via a telescopic shaft with a worm. The worm is engaged with a worm wheel of an eccentric bushing. About a rotation of the eccentric bush, the position of the plunger in the stroke direction when setting up the press can be adjusted.

WO 2011/144415 A2 offenbart eine Presse, bei der die Bewegungskennlinie des Stößels modifiziert werden kann. Hierfür wird das Pleuel von zwei unabhängigen Antriebsquellen angetrieben. Der Pressenantrieb weist einen äußeren Kurbelantrieb und einen inneren Kurbelantrieb auf. Die Bewegungen der beiden Kurbelantriebe können überlagert auf das Pleuel übertragen werden. WO 2011/144415 A2 discloses a press in which the movement characteristic of the ram can be modified. For this purpose, the connecting rod is driven by two independent drive sources. The press drive has an outer crank drive and an inner crank drive. The movements of the two crank drives can be transferred superimposed on the connecting rod.

Bei dem aus DE 10 2008 062 850 A1 beschriebenen Tiefziehverfahren kann eine pulsierende Tiefziehbewegung ausgeführt werden. Eine Beschreibung, wie diese Bewegung erreicht werden kann, ist in diesem Dokument nicht enthalten.At the DE 10 2008 062 850 A1 described deep drawing process, a pulsating deep drawing movement can be performed. A description of how this movement can be achieved is not included in this document.

DE 31 18 955 A1 zeigt eine Presse mit einem Kurbelstellmechanismus. Der Pressenstößel wird dabei über einen Exzenterantrieb angetrieben. Mit der Exzenterwelle des Exzenterantriebs werden auch zusätzliche Stößel bewegt. Die hierfür verwendeten Exzenter sind gegenüber dem den Pressenstößel antreibenden Exzenter um 180° versetzt, um Trägheitskräfte auszugleichen. DE 31 18 955 A1 shows a press with a crank mechanism. The press ram is driven by an eccentric drive. With the eccentric shaft of the eccentric drive and additional ram are moved. The eccentrics used for this purpose are compared to the eccentric driving the press ram offset by 180 ° to compensate for inertial forces.

EP 1 918 091 A1 beschreibt eine Presse mit einem Kurbelantrieb. Diese Presse weist einen Servomotor auf, der eine Kurbelwelle zur Bewegung des Pressenstößels antreibt. Durch die Ansteuerung des Servomotors ist ein oszillierender Pressvorgang ausführbar. EP 1 918 091 A1 describes a press with a crank drive. This press has a servomotor that drives a crankshaft to move the press ram. By controlling the servomotor, an oscillating pressing process is executed.

Aus JP 2001-150199 A ist eine Schmiedepresse bekannt. Ein Servomotor dient dazu, einen Einstellhebel zur Einstellung der Position eines Schlittens der Schmiedepresse zu betätigen. Über den Servomotor kann somit die Position des Schlittens zur Einstellung des Werkzeugabstandes für die jeweilige Aufgabe eingestellt werden.Out JP 2001-150199 A is a forging known. A servo motor is used to operate a setting lever for adjusting the position of a forge of the forging press. The position of the carriage for adjusting the tool spacing for the respective task can thus be set via the servomotor.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Presse und ein Verfahren zum Betreiben der Presse zu schaffen, um eine modifizierbare Bewegungskennlinie für die Stößelbewegung bei einfachem Aufbau der Presse zu erreichen.Based on this prior art, it is an object of the present invention to provide a press and a method for operating the press in order to achieve a modifiable movement characteristic for the plunger movement with a simple construction of the press.

Diese Aufgabe wird durch eine Presse mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 12 gelöst.This object is achieved by a press with the features of claim 1 and a method having the features of claim 12.

Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass die Presse einen herkömmlichen Pressenantrieb aufweist, um den Stößel entlang einer vorzugsweise sinus- bzw. kosinusförmig von der Zeit abhängigen ersten Bewegungskennlinie zwischen einem oberen Umkehrpunkt und einem unteren Umkehrpunkt in Hubrichtung zu bewegen. Der Stößel ist über einen Pleuelzapfen mit einem vom Pressenantrieb angetriebenen Pleuel verbunden. An dem Pleuelzapfen ist ein Exzenter angeordnet. Der Exzenter kann als separates Bauteil ausgeführt sein, oder durch einen Abschnitt des Pleuelzapfens gebildet sein. Der Pleuelzapfen ist um eine Drehachse antreibbar. Hierzu dient ein Drehantrieb, der beispielsweise durch einen Elektromotor gebildet sein kann. Der Exzenter ist gegenüber der Drehachse exzentrisch angeordnet. Vorzugsweise ist der Stößel an dem Exzenter gelagert.According to the invention, it is provided that the press has a conventional press drive to move the plunger along a preferably sinusoidal or cosinusoidal depending on the time first movement characteristic between an upper reversal point and a lower reversal point in the stroke direction. The plunger is connected via a connecting rod with a driven by the press drive connecting rod. At the crankpin an eccentric is arranged. The eccentric may be designed as a separate component, or be formed by a portion of the connecting rod. The connecting rod can be driven about an axis of rotation. Serves for this purpose a rotary drive, which may be formed for example by an electric motor. The eccentric is arranged eccentrically with respect to the axis of rotation. Preferably, the plunger is mounted on the eccentric.

Eine Steuereinrichtung der Presse ist vorgesehen, um den Drehantrieb anzusteuern. Die Steuereinrichtung ist dazu eingerichtet, den Drehantrieb während des Arbeitshubes des Stößels drehend anzutreiben. Beim Arbeitshub des Stößels vom oberen Umkehrpunkt zum unteren Umkehrpunkt wird zumindest in einem Teilabschnitt des Arbeitshubes ein Werkstück umgeformt. Die durch den Pressenantrieb vorgegebene erste Bewegungskennlinie wird durch die Drehung des Drehantriebes und mithin die Drehung des Pleuelzapfens modifiziert. Der ersten Bewegungskennlinie wird eine vom Drehantrieb verursachte zweite Bewegungskennline zu einer Stößel-Bewegungskennlinie überlagert. Beim Ausführungsbeispiel folgt der Stößel während einer Drehung des Pleuelzapfens um seine Drehachse einer Stößel-Bewegungskennlinie gemäß einer sin²-Funktion. Dadurch kann ein sozusagen pulsierendes Umformen, beispielsweise ein pulsierendes Tiefziehen, eines Werkstücks erreicht werden. Es ist beispielsweise auch möglich, Rastphasen vorzusehen, in denen die Stößelposition zeitweise unverändert bleibt. Zusätzlich oder alternativ können Entlastungsphasen vorgesehen sein, während denen sich der Stößel vom unteren Umkehrpunkt entfernt. A control device of the press is provided to control the rotary drive. The control device is adapted to rotationally drive the rotary drive during the working stroke of the plunger. During the working stroke of the plunger from the upper reversal point to the lower reversal point, a workpiece is reshaped at least in a partial section of the working stroke. The predetermined by the press drive first movement characteristic is modified by the rotation of the rotary drive and thus the rotation of the connecting rod. The first movement characteristic is superimposed on a second movement characteristic caused by the rotary drive to a plunger motion characteristic. In the embodiment, the plunger follows during rotation of the connecting rod about its axis of rotation of a plunger-moving characteristic according to a sin ² function. As a result, as it were pulsating forming, for example, a pulsating deep drawing, a workpiece can be achieved. It is also possible, for example, to provide latching phases in which the plunger position temporarily remains unchanged. Additionally or alternatively, relief phases may be provided during which the plunger moves away from the lower reversal point.

Durch einen solchen pulsierenden Umformvorgang kann insbesondere beim Tiefziehen eine schonende Umformung erreicht und die Gefahr des Reißens des Werkstückes reduziert werden. Auch die erreichbare Ziehtiefe (Umformgrad) lässt sich dadurch erhöhen. Dabei ist es wichtig, dass die Rast- und/oder Entlastungsphasen ausreichend kurz sind. Durch zu langes Ruhen oder zu starkes Entlasten kann es vorkommen, dass das Material des Werkstücks während der Rast- bzw. Entlastungsphase zu stark fließt und sich dadurch Falten im Werkstück bilden. Deswegen ist es wichtig, dass die Modifikation der Bewegungskennlinie durch eine überlagerte Bewegung mit Hilfe des Drehantriebes ausreichend schnell abläuft. Dies wird erfindungsgemäß dadurch gewährleistet, dass der Drehantrieb einen Exzenter direkt am Pleuelzapfen antreibt. Dadurch können sinusförmige Bewegungen des Stößels mit einer Frequenz von zumindest 25 Hz und vorzugsweise bis ca. 100 Hz erreicht werden. Der Drehantrieb muss lediglich die Last des Stößels bewegen. Das Pleuel und Bestandteile des Pressenantriebes brauchen vom Drehantrieb nicht beschleunigt zu werden. Der Drehantrieb kann daher ausreichend klein und bauraumsparend ausgeführt sein. Er ist vorzugsweise direkt oder über eine Konsole oder ein anderes Haltemittel am Stößel befestigt bzw. gelagert.By means of such a pulsating forming process, gentle deformation can be achieved, in particular during deep drawing, and the risk of tearing of the workpiece can be reduced. The achievable draw depth (degree of deformation) can also be increased. It is important that the rest and / or relief phases are sufficiently short. By resting too long or relieving too much, it may happen that the material of the workpiece flows too much during the resting or relieving phase and thus wrinkles form in the workpiece. Therefore, it is important that the modification of the motion characteristic by a superimposed movement using the rotary drive is sufficiently fast. This is inventively ensured by the fact that the rotary drive drives an eccentric directly on the connecting rod. As a result, sinusoidal movements of the plunger with a frequency of at least 25 Hz and preferably up to about 100 Hz can be achieved. The rotary actuator only has to move the load of the plunger. The connecting rod and components of the press drive need not be accelerated by the rotary drive. The rotary drive can therefore be made sufficiently small and space-saving. It is preferably fastened or mounted directly or via a bracket or other holding means on the plunger.

Über einen solchen Aufbau kann die vom Pressenantrieb vorgegebene Bewegung des Stößels auf einfache Weise sehr variabel eingestellt werden. Ziehvorgänge oder Umformvorgänge lassen sich besonders gut an die Umformaufgabe anpassen.About such a structure, the predetermined by the press drive movement of the plunger can be set very variable in a simple manner. Drawing processes or forming processes can be adapted particularly well to the forming task.

Vorteilhafterweise bewegt die Steuereinrichtung den Drehantrieb und mithin den Exzenter während des Rückhubs des Stößels vom unteren Umkehrpunkt in den oberen Umkehrpunkt in eine Ausgangsdrehstellung, sofern die Ausgangsdrehstellung nicht bereits bei Erreichen des unteren Umkehrpunktes erreicht ist. Dadurch befindet sich der Drehantrieb in einer vorgegebenen Ausgangsdrehstellung für die Beeinflussung der Bewegungskennlinie beim nächsten Arbeitshub.Advantageously, the control device moves the rotary drive and thus the eccentric during the return stroke of the plunger from the lower reversal point to the upper reversal point in an output rotational position, unless the output rotational position is reached when reaching the lower reversal point. As a result, the rotary drive is in a predetermined output rotational position for influencing the movement characteristic during the next working stroke.

Der Drehantrieb kann um seine Drehachse entweder rotierend umlaufend angetrieben oder alternativ in einem vorgegebenen Winkelbereich oszillierend angetrieben werden. Welche Betriebsart gewählt wird, hängt von der Umformaufgabe ab und davon, wie die vom Pressenantrieb vorgegebene Bewegung des Stößels durch den Drehantrieb modifiziert werden soll.The rotary drive can either be driven to rotate around its axis of rotation or alternatively driven to oscillate in a predetermined angular range. Which operating mode is selected depends on the forming task and how the movement of the ram predetermined by the press drive is to be modified by the rotary drive.

Die Drehachse des Drehantriebes und die Drehachse des Pleuelzapfens liegen vorzugsweise auf einer gemeinsamen Geraden. In der Bewegungskopplung zwischen dem Drehantrieb und dem Pleuelzapfen sind keine gekröpften oder gegenüber der Drehachse des Pleuelzapfens geneigten Verbindungsglieder vorhanden. Die Drehung des Drehantriebes wird vorzugsweise übersetzungsfrei und ohne die Zwischenschaltung von Getriebestufen, Gelenken oder dergleichen direkt auf den Pleuelzapfen übertragen. Alternativ dazu kann auch eine spielarme Getriebestufe zur Kopplung vorhanden sein. Beispielsweise kann eine Antriebswelle des Drehantriebs entlang der Drehachse des Drehantriebs angeordnet und unmittelbar mit dem Rotor des Drehantriebes verbunden sein. Die Antriebswelle ist vorzugsweise starr. Die Antriebswelle ist unmittelbar oder über eine Kupplung drehfest mit dem Pleuelzapfen verbunden.The axis of rotation of the rotary drive and the axis of rotation of the connecting rod preferably lie on a common straight line. In the movement coupling between the rotary drive and the crankpin no cranked or inclined relative to the axis of rotation of the connecting rod connecting links are present. The rotation of the rotary drive is preferably transmitted without translation and without the interposition of gear stages, joints or the like directly to the crankpin. Alternatively, a low-play gear stage for coupling may be present. For example, a drive shaft of the rotary drive can be arranged along the axis of rotation of the rotary drive and be connected directly to the rotor of the rotary drive. The drive shaft is preferably rigid. The drive shaft is rotatably connected directly or via a coupling with the connecting rod.

Insbesondere weisen weder die Kupplung, noch andere Bestandteile der Bewegungskopplung zwischen der Antriebswelle des Drehantriebes und dem Pleuelzapfen Übersetzungen, Getriebestufen, Gelenke, Zahnräder oder ähnliche spielbehaftete Anordnungen auf. Dadurch kann eine spielfreie und übersetzungsfreie Drehkopplung zwischen dem Drehantrieb und dem Pleuelzapfen erreicht werden. Diese Bewegungskopplung ist robust und in der Lage den Stößel sehr schnell zu bewegen.In particular, neither the coupling, nor other components of the movement coupling between the drive shaft of the rotary drive and the connecting rod on translations, gear stages, joints, gears or similar play-related arrangements. This allows a backlash-free and translation-free rotary coupling between the rotary drive and the connecting rod can be achieved. This movement coupling is robust and able to move the ram very fast.

Über den Drehantrieb können Hubbewegungen des Stößels in Hubrichtung im Bereich von beispielsweise 0,5 bis 1 mm erreicht werden. Bei anderen Ausführungsbeispielen können auch Hübe von bis zu 10 mm erreicht werden. Diese Hübe können bei einer Frequenz von 25 bis 100 Hz ausgeführt werden. Diese mittels des Drehantriebes erreichte Frequenz für die Stößelbewegung würde sich dann einstellen, wenn der Drehantrieb rotierend um seine Drehachse betrieben würde.About the rotary actuator lifting movements of the plunger in the stroke direction can be achieved in the range of, for example, 0.5 to 1 mm. In other embodiments, strokes of up to 10 mm can be achieved. These strokes can be performed at a frequency of 25 to 100 Hz. This achieved by means of the rotary drive frequency for the plunger movement would then set if the rotary drive would rotate around its axis of rotation.

Zur Koordination der Stößelbewegung, die einerseits vom Pressenantrieb und andererseits vom Drehantrieb verursacht wird, kann ein Mittel, beispielsweise ein Sensor zur Messung oder Bestimmung der Stößelposition vorhanden sein. Ein Sensor kann die Stößelposition entweder direkt messen oder alternativ eine mit der Stößelposition kodierende Größe erfassen. Beispielsweise kann der Sensor der Welle, dem Exzenter oder einem anderen Bestandteil des Pressenantriebs zugeordnet sein. Über den Sensor kann die vom Pressenantrieb vorgegebene Position des Stößels erfasst und die vom Drehantrieb verursachte Bewegung in einem gewünschten Abschnitt des Arbeitshubes veranlasst werden. Der Drehantrieb und der Pressenantrieb können auch über ein anderes Mittel, beispielsweise über einen virtuellen Pressenleitwinkel oder andere Mittel koordiniert werden.To coordinate the plunger movement, which is caused on the one hand by the press drive and the other by the rotary drive, a means, for example a sensor for measuring or determining the plunger position may be present. A sensor can either measure the plunger position directly or alternatively detect a variable encoding the plunger position. For example, the sensor may be associated with the shaft, the eccentric or another component of the press drive. By means of the sensor, the position of the plunger predetermined by the press drive can be detected and the movement caused by the rotary drive can be initiated in a desired section of the working stroke. The rotary drive and the press drive can also be coordinated via another means, for example via a virtual press guide angle or other means.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen und der Beschreibung. Die Beschreibung beschränkt sich auf wesentliche Merkmale der Erfindung. Die Zeichnung ist ergänzend heranzuziehen. Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Presse sowie des Verfahrens anhand der beigefügten Zeichnung im Einzelnen erläutert. Es zeigen:Advantageous embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims and the description. The description is limited to essential features of the invention. The drawing is to be used as a supplement. Hereinafter, preferred embodiments of the press and the method are explained with reference to the accompanying drawings in detail. Show it:

1 eine schematische, blockschaltbildähnliche Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels einer Presse mit einem Pressenantrieb und einem weiteren exzentrischen Antrieb am Stößel-Pleuel-Lager, 1 a schematic, block diagram similar side view of an embodiment of a press with a press drive and another eccentric drive at the plunger-rod bearing,

2 eine schematische Detailansicht eines Stößel-Pleuel-Lagers aus 1 sowie dem zugehörigen exzentrischen Antrieb, 2 a schematic detail view of a plunger-rod bearing 1 and the associated eccentric drive,

3 einen schematischen, beispielhaften Verlauf einer Stößel-Bewegungskennlinie z abhängig von der Zeit t durch die Überlagerung der Bewegung des Stößels, die einerseits vom Pressenantrieb und andererseits vom Drehantrieb veranlasst wurde, 3 a schematic, exemplary course of a plunger motion characteristic z depending on the time t by the superposition of the movement of the plunger, which was caused on the one hand by the press drive and on the other hand by the rotary drive,

4 und 5 jeweils einen schematischen, beispielhaften Verlauf einer Stößel-Bewegungskennlinie z abhängig von der Zeit t gemäß jeweils einer anderen durch den Pressenantrieb und den Drehantrieb eingestellten Bewegungskennlinie als in 3 und 4 and 5 in each case a schematic, exemplary course of a plunger movement characteristic curve z depending on the time t according to each of a different set by the press drive and the rotary drive movement characteristic than in 3 and

6 und 7 eine stark schematisierte Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels einer Presse mit einem Pressenantrieb, der gegenüber der Presse aus 1 jeweils ein abgewandeltes Pressengetriebe aufweist. 6 and 7 a highly schematic side view of an embodiment of a press with a press drive, the opposite of the press 1 each having a modified press gear.

1 zeigt eine Presse 10 mit einem Pressengestell 11, an dem ein Stößel 12 in einer Hubrichtung H bewegbar geführt gelagert ist. Am Stößel 12 ist ein erstes Werkzeugteil 13 angeordnet. Das erste Werkzeugteil 13 arbeitet mit einem am Pressengestell 11 angeordneten zweiten Werkzeugteil 14 zusammen, um ein Werkstück umzuformen. Das Umformen des Werkstücks kann beispielsweise durch einen Tiefziehprozess erfolgen. 1 shows a press 10 with a press frame 11 on which a pestle 12 is movably guided in a stroke direction H. At the pestle 12 is a first tool part 13 arranged. The first tool part 13 works with one on the press frame 11 arranged second tool part 14 together to reshape a workpiece. The forming of the workpiece can be done for example by a deep-drawing process.

Zur Bewegung des Stößels 12 in Hubrichtung H ist ein Pressenantrieb 15 vorhanden. Der Pressenantrieb 15 weist einen am Pressengestell 11 angeordneten Antriebsmotor 16 auf, der eine Hauptwelle 17 antreibt. Der Antriebsmotor 16 ist vorzugsweise von einem Elektromotor gebildet.To move the plunger 12 in the stroke direction H is a press drive 15 available. The press drive 15 has one on the press frame 11 arranged drive motor 16 on, the one main shaft 17 drives. The drive motor 16 is preferably formed by an electric motor.

An der Hauptwelle 17 ist wenigstens ein Hauptexzenter 18 drehfest angeordnet. Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei Hauptexzenter an entgegengesetzten Enden der Hauptwelle 17 drehfest befestigt. An dem Hauptexzenter 18 ist über ein nicht dargestelltes Lager ein Pleuel 19 relativ zum Hauptexzenter 18 drehbar gelagert. An dem jeweils anderen Ende des Pleuels 19 ist ein relativ zum Pleuel 19 drehbarer Pleuelzapfen 20 in einem Pleuellager gelagert. An dem Pleuelzapfen 20 ist ein Exzenter 21 angeordnet. Der Exzenter 21 ist drehfest mit dem Pleuelzapfen 20 verbunden und kann beispielsweise durch einen Axialabschnitt des Pleuelzapfens 20 gebildet sein. Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Exzenter 21 innerhalb eines sich gabelförmig öffnenden Endes 22 des Pleuels 19 angeordnet. Der Pleuelzapfen 20 erstreckt sich entlang seiner Drehachse D in entgegengesetzte Richtungen vom Exzenter 21 weg und ist an zwei Stellen am gabelförmigen Ende 22 auf beiden Seiten des Exzenters 21 am Pleuel 19 gelagert.At the main shaft 17 is at least one main eccentric 18 arranged rotationally fixed. At the in 1 illustrated embodiment, two main eccentric at opposite ends of the main shaft 17 secured against rotation. At the main eccentric 18 is a connecting rod not shown on a bearing 19 relative to the main eccentric 18 rotatably mounted. At the other end of the connecting rod 19 is a relative to the connecting rod 19 rotatable crankpin 20 stored in a connecting rod bearing. At the crankpin 20 is an eccentric 21 arranged. The eccentric 21 is non-rotatable with the connecting rod 20 connected and may for example by an axial portion of the connecting rod 20 be formed. In the embodiment described here is the eccentric 21 inside a forked end 22 of the connecting rod 19 arranged. The connecting rod 20 extends along its axis of rotation D in opposite directions from the eccentric 21 away and is in two places at the forked end 22 on both sides of the eccentric 21 at the connecting rod 19 stored.

Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Pressenantrieb 15 somit ein Exzentergetriebe 15a mit dem Hauptexzenter 18 bzw. den Hauptexzentern 18 als Pressengetriebe auf. Alternativ dazu kann auch ein Pressengetriebe mit einer anderen Kinematik eingesetzt werden, was lediglich stark schematisiert in den 6 und 7 veranschaulicht ist. Das Pressengetriebe kann eine gleichförmig oder ungleichförmig übersetzende Kinematik aufweisen. Beispielsweise kann ein erstes Kniehebelgetriebe 15b gemäß 6 oder ein zweites Kniehebelgetriebe 15c gemäß 7 anstelle des Exzentergetriebes 15a verwendet werden. Während beim ersten Kniehebelgetriebe 15b alle drei Hebel an einem gemeinsamen Kniegelenk angelenkt sind, weist das zweite Kniehebelgetriebe 15c im Unterschied dazu einen mit dem Antriebsmotor 16 verbundenen Dreiecklenker auf, der mit den beiden anderen Hebeln des Kniehebelgetriebes 15c an voneinander beabstandeten Stellen gelenkig verbunden ist.At the in 1 illustrated embodiment, the press drive 15 thus an eccentric gear 15a with the main eccentric 18 or the main exciters 18 as a press gearbox. Alternatively, a press gear with a different kinematics can be used, which is only highly schematic in the 6 and 7 is illustrated. The press gear may have a uniform or non-uniform translational kinematics. For example, a first toggle mechanism 15b according to 6 or a second toggle mechanism 15c according to 7 instead of the eccentric gear 15a be used. While at the first toggle mechanism 15b all three levers are hinged to a common knee joint, the second toggle lever gear has 15c in contrast, one with the drive motor 16 connected with the other two levers of the toggle mechanism 15c is hingedly connected at spaced locations.

Der Stößel 12 ist am Exzenter 21 des Pleuelzapfens 20 und beispielsgemäß an den beiden Exzentern 21 gelagert. Hierfür sind am Stößel 12 Halter 23 vorhanden, die den jeweils zugeordneten Exzenter 21 umschließen. In 2 ist die Lagerung des Pleuelzapfens 20 im Detail dargestellt. Zur Drehlagerung des Pleuelzapfens 20 sind mehrere Wälz- oder Gleitlager vorhanden, die das Pleuellager bilden. Beim Ausführungsbeispiel ist an jeder Lagerstelle um den Pleuelzapfen 20 im gabelförmigen Ende 22 des Pleuels 19 jeweils eine Lagerbuchse 24 vorhanden, so dass sich der Pleuelzapfen 20 gegenüber dem Pleuel 19 um seine Drehachse D frei drehen kann. Zwischen dem Exzenter 21 und dem Halter 23 ist eine weitere Lagerbuchse 24 vorhanden, so dass sich der Exzenter 21 gegenüber dem Halter 23 frei drehen kann. The pestle 12 is at the eccentric 21 of the connecting rod 20 and according to the example on the two eccentrics 21 stored. For this are on the ram 12 holder 23 present, which is the respectively assigned eccentric 21 enclose. In 2 is the bearing of the connecting rod 20 shown in detail. For pivotal mounting of the connecting rod 20 There are several rolling or sliding bearings that form the connecting rod bearing. In the embodiment is at each bearing point to the crankpin 20 in the forked end 22 of the connecting rod 19 one bearing bush each 24 present, so that the crankpin 20 opposite the connecting rod 19 can rotate freely about its axis of rotation D. Between the eccentric 21 and the holder 23 is another bushing 24 present, so that the eccentric 21 opposite the holder 23 can rotate freely.

In Abwandlung zur Darstellung nach 1 kann das sich gabelförmig öffnende Ende auch an dem Halter 23 vorhanden sein, in das das Pleuel 19 eingreift.In modification to the representation after 1 The bifurcated opening end can also be attached to the holder 23 be present, in which the connecting rod 19 intervenes.

Zur Drehung des Pleuelzapfens 20 gemeinsam mit dem Exzenter 21 um die Drehachse D dient ein Drehantrieb 30, der beispielsweise als Elektromotor ausgeführt ist. Der Drehantrieb 30 ist beispielsgemäß über eine Konsole 31 am Stößel 12 angeordnet. Er bewegt sich somit gemeinsam mit dem Stößel 12 in Hubrichtung H. Der Drehantrieb 30 weist eine Antriebswelle 32 auf, die unmittelbar mit dem Rotor des Drehantriebes 30 verbunden ist. Die Antriebswelle 32 ist koaxial zur Drehachse D angeordnet und fluchtet somit mit dem Pleuelzapfen 20. Die Antriebswelle 32 erstreckt sich gerade entlang der Drehachse D und ist starr ausgeführt.For turning the connecting rod 20 together with the eccentric 21 around the axis of rotation D is a rotary drive 30 , which is designed for example as an electric motor. The rotary drive 30 is by way of example via a console 31 on the pestle 12 arranged. He thus moves together with the plunger 12 in stroke direction H. The rotary drive 30 has a drive shaft 32 on that directly with the rotor of the rotary drive 30 connected is. The drive shaft 32 is coaxial with the axis of rotation D and thus aligned with the crankpin 20 , The drive shaft 32 extends straight along the axis of rotation D and is rigid.

Der Pleuelzapfen 20 ist mit der Antriebswelle 32 drehfest verbunden, beim Ausführungsbeispiel beispielsgemäß über eine Kupplung 33. Die Kupplung 33 kann ein gewisses Bewegungsspiel des Pleuelzapfens 20 gegenüber der Antriebswelle 32 entlang der Drehachse D ermöglichen, was aber nicht erforderlich ist. Es ist auch möglich, dass über die Kupplung 33 eine im Bezug auf alle Freiheitsgrade starre Verbindung hergestellt wird. Insbesondere ist die Bewegungskopplung zwischen der Antriebswelle 32 und dem Pleuelzapfen 20 in Umfangsrichtung um die Drehachse D, also in Drehrichtung, spielfrei. In der Bewegungskopplung zwischen der Antriebswelle und dem Pleuelzapfen sind keine Übersetzungsstufen, Getriebestufen, Zahnradstufen oder Gelenkwellen vorhanden. Dadurch kann zum einen eine spielfreie Bewegungskopplung erreicht werden. Zum anderen können hohe Drehzahlen des Pleuelzapfens um die Drehachse D einfach mit einer robusten Anordnung erreicht werden.The connecting rod 20 is with the drive shaft 32 rotatably connected, in the embodiment example according to a coupling 33 , The coupling 33 can be a certain movement of the connecting rod 20 opposite the drive shaft 32 along the axis of rotation D enable, but this is not required. It is also possible that over the clutch 33 a connection rigid with respect to all degrees of freedom is made. In particular, the motion coupling between the drive shaft 32 and the connecting rod 20 in the circumferential direction about the axis of rotation D, ie in the direction of rotation, backlash. In the motion coupling between the drive shaft and the crankpin no gear ratios, gear stages, gear stages or PTO shafts are present. As a result, on the one hand a play-free motion coupling can be achieved. On the other hand, high speeds of the connecting rod about the axis of rotation D can be easily achieved with a robust arrangement.

Der Pleuelzapfen 20 kann in Richtung der Drehachse D gegenüber dem Pleuel 19 und/oder dem Halter 23 verschiebbar sein, um Wärmeausdehnungen ausgleichen zu können.The connecting rod 20 can in the direction of the axis of rotation D relative to the connecting rod 19 and / or the holder 23 be displaced to compensate for thermal expansion can.

Die Presse 10 weist außerdem eine Steuereinrichtung 37 auf, die beim Ausführungsbeispiel sowohl den Antriebsmotor 16 des Pressenantriebs 15, als auch den Drehantrieb 30 ansteuert. Als eine Abwandlung hierzu können für die Ansteuerung des Pressenantriebs 15 und des Drehantriebes 30 auch separate Steuereinrichtungen vorhanden sein. Ein Sensor 38 dient dazu, eine Größe zu erfassen, die der Drehstellung des Pressenantriebs 15 bzw. der vom Pressenantrieb 15 verursachten Stößelposition entspricht. Mit Hilfe dieses Sensorsignals kann der Drehantrieb 30 koordiniert mit dem Pressenantrieb 15 angesteuert werden. In Abwandlung hierzu kann der Sensor 38 auch entfallen. Der Drehantrieb 30 kann auch über ein übergeordnetes Mittel, beispielsweise ein Signal, wie etwa ein virtueller Pressenleitwinkel, koordiniert zum Pressenantrieb 15 angesteuert werden. Der Steuereinrichtung 37 wird in diesem Fall ein entsprechend übergeordnetes Signal, z. B. der Pressenleitwinkel, zugeführt.The press 10 also has a controller 37 on, in the embodiment, both the drive motor 16 of the press drive 15 , as well as the rotary drive 30 controls. As a modification to this, for the control of the press drive 15 and the rotary drive 30 also separate control devices may be present. A sensor 38 serves to detect a size of the rotational position of the press drive 15 or the press drive 15 caused ram position corresponds. With the help of this sensor signal, the rotary drive 30 coordinated with the press drive 15 be controlled. In a modification to this, the sensor 38 also omitted. The rotary drive 30 can also be a parent, such as a signal, such as a virtual Pressenleitwinkel coordinated to the press drive 15 be controlled. The control device 37 In this case, a corresponding higher-level signal, z. B. the Pressenleitwinkel supplied.

Nachfolgend wird das Verfahren zum Betreiben der Presse bzw. deren Funktionsweise anhand der 3 und 4 erläutert.Hereinafter, the method for operating the press or its operation based on the 3 and 4 explained.

Über den Pressenantrieb 15 wird der Stößel 12 zwischen einem oberen Umkehrpunkt OT und einem unteren Umkehrpunkt UT hin und her bewegt. Die vom Pressenantrieb 15 verursachte erste Bewegungskennlinie z1 ist abhängig von der Zeit t in 3 gestrichelt dargestellt. Der zeitliche Verlauf der ersten Bewegungskennlinie z1 ist beispielsweise kosinusförmig oder sinusförmig.About the press drive 15 becomes the pestle 12 between an upper reversal point OT and a lower reversal point UT reciprocated. The press drive 15 caused first motion characteristic z1 is dependent on the time t in 3 shown in dashed lines. The temporal course of the first movement characteristic z1 is, for example, cosinusoidal or sinusoidal.

Während des Arbeitshubes und vorzugsweise während eines Teilabschnitts des Arbeitshubes, insbesondere während des Umformens des Werkstücks, wird durch die Steuereinrichtung 37 der Drehantrieb 30 angesteuert. Der Drehantrieb 30 kann rotierend um die Drehachse D angetrieben oder auch oszillierend in einem vorgegebenen Winkelbereich angetrieben werden. Bei den hier beschriebenen Ausführungsbeispielen wird von einem rotierenden Antrieb des Drehantriebes 30 ausgegangen. Beim Ausführungsbeispiel gemäß 3 wird durch das Drehen des Drehantriebes 30 und mithin des Exzenters 21 eine Stößelbewegung gemäß einer zweiten Bewegungskennlinie z2 veranlasst, deren zeitabhängiger Verlauf schematisch in 3 dargestellt ist. Die Steuereinheit 37 beginnt zu einem ersten Zeitpunkt t1 mit dem Antreiben des Drehantriebes 30, beispielsgemäß nachdem der Stößel 12 bzw. das erste Werkzeugteil 13 auf dem Werkstück aufgesetzt hat. Die Steuereinrichtung 37 beendet das Antreiben des Drehantriebes 30 beispielsgemäß kurz vor Erreichen des unteren Umkehrpunktes UT. In Abwandlung zum dargestellten Beispiel könnte der Drehantrieb 30 auch erst dann stillgesetzt werden, wenn der Stößel 12 bzw. das erste Werkzeugteil 13 nicht mehr mit dem Werkstück in Kontakt steht. Dies kann auch wegen elastischer Rückfederungen erst dann der Fall sein, wenn der Stößel 12 nach dem Durchlaufen des unteren Umkehrpunktes UT einen gewissen Abstand zum unteren Umkehrpunkt UT erreicht hat.During the working stroke, and preferably during a partial section of the working stroke, in particular during the forming of the workpiece, is determined by the control device 37 the rotary drive 30 driven. The rotary drive 30 can be driven in rotation about the axis of rotation D or driven to oscillate in a predetermined angular range. In the embodiments described here is of a rotating drive of the rotary drive 30 went out. According to the embodiment 3 is achieved by turning the rotary drive 30 and therefore the eccentric 21 causes a plunger movement according to a second movement characteristic z2, the time-dependent course schematically in 3 is shown. The control unit 37 begins at a first time t1 with the driving of the rotary drive 30 according to the ram, for example 12 or the first tool part 13 placed on the workpiece. The control device 37 stops driving the rotary actuator 30 for example shortly before reaching the lower reversal point UT. In a modification to the example shown, the rotary drive 30 also only be stopped when the pestle 12 or the first tool part 13 no longer in contact with the workpiece. This can only be the case because of elastic spring back when the plunger 12 after passing through the lower reversal point UT has reached a certain distance to the lower reversal point UT.

Durch die Überlagerung der ersten Bewegungskennlinie z1 und der zweiten Bewegungskennlinie z2 entsteht die Stößel-Bewegungskennlinie z, entlang der sich der Stößel 12 durch die Überlagerung der ersten Bewegungskennlinie z1 und der zweiten Bewegungskennlinie z2 bewegt.The superposition of the first movement characteristic z1 and the second movement characteristic z2 produces the plunger movement characteristic z, along which the plunger extends 12 moved by the superposition of the first movement characteristic z1 and the second movement characteristic z2.

Wie in 3 schematisch veranschaulicht, kann während der Phase des Arbeitshubes vom ersten Zeitpunkt t1 bis zum zweiten Zeitpunkt t2, während der der Drehantrieb 30 angetrieben wird, eine wiederholte Entlastung des Werkstücks erzeugt werden. Es entstehen mehrere und beispielsgemäß vier Entlastungsphasen E, während denen der Stößel 12 sich kurzzeitig wieder vom unteren Umkehrpunkt UT entfernt und daher die Kraft bzw. den Druck vom Werkstück reduziert.As in 3 schematically illustrates during the phase of the power stroke from the first time t1 to the second time t2, during which the rotary drive 30 is driven, a repetitive discharge of the workpiece are generated. There are several and example according to four relief phases E, during which the plunger 12 briefly removed again from the lower reversal point UT and therefore reduces the force or pressure from the workpiece.

Alternativ hierzu können durch das Antreiben des Drehantriebes 30 auch Rastphasen R hervorgerufen werden, wie sie beispielsgemäß in 4 veranschaulicht sind. Während der Rastphasen R steht der Stößel 12 still. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, durch das Antreiben des Drehantriebes 30 die Geschwindigkeit des Stößels zu verändern ohne diesen stillzusetzen oder seine Bewegungsrichtung umzukehren, was beispielhaft durch die Tangenten dargestellt ist, die sich unter einem Winkel α, β, γ, δ zu Beginn jeder Entlastungsphase an die Stößel-Bewegungskennlinie z(t) anlegen (5). Die Beträge der Winkel α, β, γ, δ können in den Entlastungsphasen E unterschiedlich groß sein.Alternatively, by driving the rotary drive 30 also locking phases R are caused, as described in accordance with, for example 4 are illustrated. During the locking phases R is the plunger 12 quiet. Another possibility is by driving the rotary drive 30 to change the speed of the plunger without stopping it or reversing its direction of movement, which is exemplified by the tangents which, at an angle α, β, γ, δ, abut against the plunger movement characteristic z (t) at the beginning of each unloading phase ( 5 ). The amounts of the angles α, β, γ, δ can be different in the relief phases E.

Es ist möglich, die Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung des Stößels 12 in jeder Entlastungsphase E separat einzustellen. Auch können in einem weiteren Ausführungsbeispiel Rastphasen R und Entlastungsphasen E kombiniert werden.It is possible the speed and / or acceleration of the plunger 12 set separately in each discharge phase E. Also, in a further embodiment, latching phases R and relief phases E can be combined.

Durch die Entlastungsphasen E und/oder die Rastphasen R kann ein höherer Umformgrad eines Werkstücks erreicht und das Reißen des Werkstücks, insbesondere beim Tiefziehen, vermieden werden. Es lässt sich sozusagen ein pulsierendes Umformen bzw. ein Mehrfachanschlag einstellen.Due to the relief phases E and / or the latching phases R, a higher degree of deformation of a workpiece can be achieved and the tearing of the workpiece, in particular during deep drawing, can be avoided. It can be adjusted as it were a pulsating reshaping or a multiple stop.

Um die Entlastung des Werkstücks während der Entlastungsphasen E und/oder der Rastphasen R ausreichend kurz zu halten, muss insbesondere bei hoher Hubzahl der Presse 10 eine ausreichend schnelle bzw. hochfrequente zweite Bewegungskennlinie z2 durch den zusätzlichen Drehantrieb 30 erzeugt werden. Dadurch, dass der Drehantrieb 30 erfindungsgemäß ohne Zwischenschaltung von Übersetzungsstufen, Getriebestufen, Zahnrädern, Gelenkwellen oder dergleichen direkt und unmittelbar drehend mit dem Exzenter 21 am Halter 23 des Pleuels 12 verbunden ist, lassen sich sehr schnelle Stößelbewegungen einstellen. Bei einem rotierenden Antrieb des Exzenters 21 mit Hilfe des Drehantriebes 30 können beispielsgemäß sinusförmige Stößelbewegungen gemäß der zweiten Bewegungskennlinie z2 mit Frequenzen von 25 bis 100 Hz erreicht werden. Durch diese schnellen Zusatzhübe über den exzentrischen Antrieb 30, 21 unmittelbar am Pleuellager zwischen dem Stößel 12 und dem Pleuel 19 ist erfindungsgemäß vermieden, dass das Material des Werkstücks während der Entlastungsphasen E und/oder der Rastphasen R zu stark fließt und dadurch Falten bilden kann. Wegen der schnellen und direkten Bewegung des Stößels 12 können auch hohe Hubzahlen der Presse 10 und daher eine hohe Ausbringung erreicht werden. Über den Drehantrieb 30 muss aufgrund seiner Lage am Stößel 12 lediglich die Last des Stößels 12 bewegt werden. Andere Pressenbestandteile, wie etwa die beiden Pleuel 19 oder Bestandteile des Pressenantriebes 15 müssen von dem zusätzlichen Drehantrieb nicht mitbewegt werden.In order to keep the discharge of the workpiece sufficiently short during the relief phases E and / or the latching phases R, the press must be in particular at high stroke rates 10 a sufficiently fast or high-frequency second motion characteristic z2 by the additional rotary drive 30 be generated. Because of the rotary drive 30 according to the invention without the interposition of transmission stages, gear stages, gears, propeller shafts or the like directly and directly rotating with the eccentric 21 on the holder 23 of the connecting rod 12 connected, can be set very fast ram movements. With a rotating drive of the eccentric 21 with the help of the rotary drive 30 For example, sinusoidal plunger movements according to the second movement characteristic z2 can be achieved with frequencies of 25 to 100 Hz. These fast additional strokes via the eccentric drive 30 . 21 directly on the connecting rod bearing between the plunger 12 and the connecting rod 19 is avoided according to the invention that the material of the workpiece during the discharge phases E and / or the latching phases R flows too much and thus can form wrinkles. Because of the fast and direct movement of the plunger 12 can also high stroke rates of the press 10 and therefore a high output can be achieved. About the rotary drive 30 must because of its location on the ram 12 only the load of the ram 12 to be moved. Other press components, such as the two connecting rods 19 or components of the press drive 15 must not be moved by the additional rotary drive.

Über den exzentrischen Antrieb 30, 21 werden über einem bevorzugten Ausführungsbeispiel Hubbewegungen des Stößels 12 im Bereich von zum Beispiel 0,5 mm bis 1 mm oder bis 5 mm ausgeführt. Es ist auch möglich, über den exzentrischen Antrieb 21, 30 Hubbewegungen des Stößels 12 von bis zu 10 mm durchzuführen.About the eccentric drive 30 . 21 Be about a preferred embodiment strokes of the plunger 12 in the range of, for example, 0.5 mm to 1 mm or 5 mm. It is also possible over the eccentric drive 21 . 30 Strokes of the ram 12 of up to 10 mm.

Die Erfindung betrifft eine Presse 10 sowie ein Verfahren zum Betreiben der Presse 10. Die Presse 10 weist einen Pressenantrieb 15 auf, der wenigstens ein Pleuel 19 antreibt. Am Pleuel 19 ist ein Stößel 12 gelagert. Über den Pressenantrieb 15 kann der Stößel 12 zwischen einem oberen Umkehrpunkt OT und einem unteren Umkehrpunkt UT gemäß einer ersten Bewegungskennlinie z1 bewegt werden, die beispielsweise einen sinus- oder kosinusförmigen Verlauf hat. Am Pleuellager zwischen dem Stößel 12 und dem Pleuel 19 sitzt zur Verbindung ein Pleuelzapfen 20, der einen Exzenter 21 trägt. Über den Exzenter 21 kann bei der Drehung des Pleuelzapfens 20 um eine Drehachse D eine Stößelbewegung in Hubrichtung H erzeugt werden. Über einen Drehantrieb 30 kann der Pleuelzapfen 20 um seine Drehachse D gedreht werden. Der Stößel 12 lässt sich über den Drehantrieb 30 und den Exzenter 21 somit gemäß einer zweiten Bewegungskennlinie z2 in Hubrichtung H bewegen. Durch die Überlagerung der beiden Bewegungskennlinien z1, z2 ergibt sich eine Stößel-Bewegungskennlinie z. Der Stößel 12 kann dadurch während der Umformung des Werkstücks zusätzlich gemäß der zweiten Bewegungskennlinie z2 bewegt werden, um die Kraft bzw. den Druck auf das umgeformte Werkstück zu verändern.The invention relates to a press 10 and a method for operating the press 10 , The press 10 has a press drive 15 on, the at least one connecting rod 19 drives. At the connecting rod 19 is a pestle 12 stored. About the press drive 15 can the plunger 12 be moved between an upper reversal point OT and a lower reversal point UT according to a first movement characteristic z1, for example, has a sinusoidal or cosinusoidal course. At the connecting rod bearing between the ram 12 and the connecting rod 19 sits to connect a crankpin 20 who has an eccentric 21 wearing. About the eccentric 21 can during the rotation of the connecting rod 20 a plunger movement in the stroke direction H are generated about a rotation axis D. About a rotary drive 30 can the crankpin 20 be rotated about its axis of rotation D. The pestle 12 can be over the rotary drive 30 and the eccentric 21 thus move in the stroke direction H according to a second movement characteristic z2. Due to the superimposition of the two motion characteristics z1, z2 results in a ram motion characteristic z. The pestle 12 As a result, during the deformation of the workpiece, it can additionally be moved in accordance with the second movement characteristic z2 in order to change the force or the pressure on the formed workpiece.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: PressePress
1111: Pressengestellpress frame
1212: Stößeltappet
1313: erstes Werkzeugteilfirst tool part
1414: zweites Werkzeugteilsecond tool part
1515: Pressenantriebpress drive
15a15a: Exzentergetriebeeccentric
15b15b: erstes Kniehebelgetriebefirst toggle mechanism
15c15c: zweites Kniehebelgetriebesecond toggle mechanism
1616: Antriebsmotordrive motor
1717: Hauptwellemain shaft
1818: HauptexzenterHauptexzenter
1919: Pleuelpleuel
2020: Pleuelzapfenconnecting rod journals
2121: Exzentereccentric
2222: gabelförmiges Ende des Pleuelsbifurcated end of the connecting rod
2323: Halterholder
2424: Lagerbuchsebearing bush
3030: Drehantriebrotary drive
3131: Konsoleconsole
3232: Antriebswelledrive shaft
3333: Kupplungclutch
3737: Steuereinrichtungcontrol device
3838: Sensorsensor
α, β, γ, δα, β, γ, δ: Winkelangle
Ee: Entlastungsphaserelief phase
HH: Hubrichtungstroke direction
RR: RastphaseDwell
TT: ZeitTime
t1t1: erster Zeitpunktfirst time
t2t2: zweiter Zeitpunktsecond time
z1z1: erste Bewegungskennliniefirst motion characteristic
z2z2: zweite Bewegungskennliniesecond motion characteristic
zz: Stößel-BewegungskennlinieRam-movement curve

Claims

Press ( 10 ) with one of a press drive ( 15 ) driven connecting rods ( 19 ), with a pestle ( 12 ), which on a crankpin ( 20 ) is mounted and via the connecting rod ( 20 ) with the connecting rod ( 19 ), wherein the press drive ( 15 ) the plunger ( 12 ) between an upper reversal point (OT) and a lower reversal point (UT) in a stroke direction (H), with one on the crankpin ( 20 ) arranged eccentric ( 21 ), and with a conrod ( 20 ) about a rotational axis (D) driving rotary drive ( 30 ), with a control device ( 37 ) for controlling the rotary drive ( 30 ), which is adapted to the rotary drive ( 30 ) while passing through the press drive ( 15 ) to drive from the upper reversal point (TDC) to the lower reversal point (TDC) in order to control the tappet movement characteristic (z) of the tappet (FIG. 12 ) during the forming of a workpiece.

Press according to claim 1, characterized in that the control device ( 37 ) the rotary drive ( 30 ) on the return stroke of the plunger ( 12 ) is moved from the lower reversal point (UT) to the upper reversal point (OT) to an output rotational position.

Press according to claim 1 or 2, characterized in that the control device ( 37 ) the rotary drive ( 30 ) rotates about its axis of rotation (D).

Press according to claim 1 or 2, characterized in that the control device ( 37 ) the rotary drive ( 30 ) oscillates about its axis of rotation (D) in a predetermined angular range.

Press according to one of the preceding claims, characterized in that the plunger ( 12 ) on the eccentric ( 21 ) of the connecting rod ( 20 ) is stored.

Press according to one of the preceding claims, characterized in that the rotary drive ( 30 ) on the plunger ( 12 ) is stored.

Press according to one of the preceding claims, characterized in that the axis of rotation (D) of the rotary drive ( 30 ) and the axis of rotation (D) of the connecting rod ( 20 ) lie on a common line.

Press according to one of the preceding claims, characterized in that the rotary drive ( 30 ) a drive shaft ( 32 ), which via a coupling ( 33 ) rotatably with the connecting rod ( 20 ) connected is.

Press according to one of the preceding claims, characterized in that the rotary drive ( 30 ) a drive shaft ( 32 ) directly connected to the rotor of the rotary drive ( 30 ) connected is.

Press according to claim 8 or 9, characterized in that the drive shaft ( 32 ) is rigid.

Press according to one of the preceding claims, characterized in that a sensor ( 38 ) is present to determine the plunger position.

Method for operating a press ( 10 ), with a pestle ( 12 ), which on a crankpin ( 20 ) is mounted and via the connecting rod ( 20 ) with the connecting rod ( 19 ), with a connecting rod ( 19 ) driving press drive ( 15 ) with one on the crankpin ( 19 ) arranged eccentric ( 21 ), With a connecting rod ( 20 ) about a rotational axis (D) driving rotary drive ( 30 ), and with a control device ( 37 ) for controlling the rotary drive ( 30 ), the method comprising the steps of: - moving the plunger ( 12 ) between an upper reversal point (OT) and a lower reversal point (UT) in a stroke direction (H) by the press drive ( 15 ), - driving the rotary drive ( 30 ) while passing through the press drive ( 15 ) caused working stroke from the upper reversal point (OT) to the lower reversal point (UT) to the movement characteristic (z) of the plunger (Z) 12 ) during the forming of a workpiece.

Method according to claim 12, characterized in that the plunger ( 12 ) during its working stroke from the upper reversal point (OT) to the lower reversal point (UT) at least one latching phase (R) during which the plunger ( 12 ) stands still.

Method according to claim 12 or 13, characterized in that the plunger ( 12 ) during its working stroke from the upper reversal point (OT) to the lower reversal point (UT) at least one discharge phase (E) during which it moves away from the lower reversal point (UT).

Method according to one of claims 12 to 14, characterized in that by the rotary drive ( 30 ) generated motion characteristic (z2) has at least a frequency of 25 Hz.